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Einrichtung für von Kraftschaltern gesteuerte Hilfsmotoren Die Erfindung
betrifft eine Einrichtung an Druckmittelsteuerungen, die im wesentlichen aus einem
Kraftschalter und einem Hilfsmotor bestehen, der -Von einem vom Kraftschalter gesteuerten
Druckmittelstrom betrieben wird und in bekannter Weise zur Verstellung eines Regel-
oder Steuerorganes dient. Es handelt sich um eine Einrichtung, die die Wirkung des
Druckmittelstromes auf den Hilfsmotor selbsttätig durch Absperren des Druckmittelstromes
ausschalten soll, sobald der Druck in den vom Kraftschalter zum Hilfsmotor führenden
Druckmittelleitungen unter einen bestimmten Mindestwert absinkt, der für das zuverlässige
Arbeiten des Hilfsmotors notwendig ist.
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Es sind Einrichtungen dieser Art bekannt, hei denen in die beiden
Druckmittelleitungen ein Absperrorgan eingeschaltet ist, das beim normalen Arbeiten,
solange also der Mindestdruck vorhanden ist, durch einen vor dein Kraftschalter
abgeleiteten Druckimpuls gegen die Wirkung einer Schließfeder offengehalten wird.
Die Anlage arbeitet dann so, als oh das Absperrorgan nicht vorhanden wäre. Sobald
der Druck in der. Leitung vor dem Kraftschalter unter den Mindestwert sinkt, schließt
die Feder das Absperrorgan und schaltet damit die Anlage selbsttätig aus.
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Der Erfindung gemäß wird in Abweichung von dieser bekannten Einrichtung
die Anordnung so getroffen, daß die mit dem Absperrimpuls belasteten Flächen des
Absperrorganes unter den in den Druckmittelleitungen zwischen Kraftschalter und
Hilfsmotor herrschenden Drücken stehen, daß also mit anderen Worten der Absperrimpuls
nicht vor dem Kraftschalter, sondern zwischen diesem und dem Hilfsmotor aus den
bereits vorhandenen Druckmittelleitungen selbst abgenommen wird.
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Die neue Ausführung gemäß der Erfindung hat neben dem Fortfall einer
besonderen Impulsleitung für .die Ausschaltvorrichtung den Vorteil, daß die selbsttätige
Ausschalteinrichtung auch dann nicht versagt, wenn der Druck zwar in den Leitungen
zwischen dem Kraftschalter und dem Servomotor,
nicht aber vor dem
Kraftschalter unter den Mindestwert absinkt. Wenn z. B. bei der bekannten Einrichtung
als Kraft-, schauer ein Strahlrohr vorgesehen ist und dieses durch Verunreinigungen
verstopft wird, so sinkt der Druck in den vom Kraftschalter zum Servomotor führenden
Leitungen unter den Mindestwert ab; während er vor dem Kraftschalter nicht absinkt,
sondern eher noch ansteigt. Wird nun, wie bei den bekannten Einrichtungen, der Impuls
für die Steuerung der Ausschalteinrichtung vor dem Kraftschalter abgenommen, so
verbleibt in .dem geschilderten Fall die Absperreinrichtung in der Betriebsstellung,
obgleich der für den Betrieb des Servomotors notwendige Druck nicht vorhanden ist.
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Auf diesen Vorteil der neuen Anordnung gemäß der Erfindung braucht
auch dann nicht verzichtet zu werden, wenn nach der selbsttätigen Ausschaltung der
Hilfsmotor nicht blockiert sein soll, damit er zum Zwecke der behelfsweisen Handregelung
ohne besonderen Kraftaufwand verstellt werden kann. In solchen Fällen wird das impulsgesteuerte
Absperrorgan in eine die beiden Druckmittel-Leitungen zwischen Hilfsmotor und Kraftschalter
überbrückende Verbindungsleitung eingeschaltet und die Anordnung so getroffen, daß
das Absperrorgan bei normalem Betrieb durch den Impulsdruck gegen die Wirkung einer
Feder geschlossen gehalten wird, während das Absperrorgan sich beim Absinken des
Druckes in den Druckmittel-Leitungen unter den Mindestwert öffnet und dadurch den
Hilfsmotor kurzschließt: Es ist bei Druckmittelsteuerungen mit Hilfsmotor bekannt,
eine Verbindungsleitung zum Kurzschließen des Hilfsmotors vorzusehen und diesen
mit einem handgesteuerten Ventil auszurüsten, damit beim Versagen der selbsttätigen
Steuerung zur behelfsweisen Handbedienung die Überbrük-. kungsleitung geöffnet-werden
kann.
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Wird als Absperrorgan ein nach Art eines Steuerkolbens ausgebildeter
Absperrschieber verwendet, so erhält dieser zwei Kolbenflächen, die vom Druckmittel
in Richtung der Schieberächse gegen die Wirkurig einer Gegenkraft, z. B. Feder,
belastet sind.
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Damit nach der selbsttätigen Ausschaltung des Druckmittelstromes die
Anlage heim Wiederüberschreiten des Druckmindestwertes sofort ihr selbsttätiges
Arbeiten wieder beginnt, empfiehlt es sich, zu den Kolbenflächen führende Impulskanäle
von den. Druckmittel-Leitungen auf der Kraftschalterseite abzuzweigen.
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Die Zeichnung veranschaulicht einige Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes
sowie zwei Anwendungsfälle: Nach Abb. i wird ein Servomotor i in bekannter Weise
von einem als Kraftschalter ,,wirkenden Strahlrohr 2 gesteuert, von dem 'Awei Druckmittelleitungen
3 und 4 zu den '1ieiden Seiten des Motors i führen. Das Strahlrohr 2 ist in üblicher
Weise an eine '`"Druckmittelleitung angeschlossen und beaufschlagt je nach -der
Größe seines von einem Steuerimpuls abhängigen Ausschlages die beiden Steuerleitungen
3 und 4 verschieden stark, so daß der Servomotor i nach Maßgabe des Steuerimpulses
verstellt wird: In die beiden Leitungen 3 und 4. ist eine Absperreinrichtung 5 eingeschaltet,
welche die Aufgabe hat, beim Abfällen des Druckes in den Steuerleitungen unter einen
Mindest-. wert die beiden Leitungen abzusperren.
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Die Ausbildung ,der Absperreinrichtung in ihren wesentlichen Einzelheiten
zeigt Abb. 2. Beim normalen Arbeiten durchströmt das Druckmittel die Steuerleitungen
3 und 4. zu beiden Seiten des Absperrschiebers so, als ob -dieser gar nicht vorhanden
wäre. Der Steuerschieber wird nämlich beim normalen Arbeiten gegen die Wirkung einer
Feder 6 offengehalten. Die Federkraft ist dann im Gleichgewicht mit einem Druck,
der gleich der Summe der in den -beiden Steuerleitungen 3 und 4 herrschenden Einzeldrücke
ist. Der in der Steuerleitung 4 herrschende Druck pflanzt sich nämlich bis zu einer
Kammer 1.4. fort, die durch die Stirnfläche 7 des Steuerschiebers abgeschlossen
ist. Von der Steuerleitung 4. führt nämlich eine radiale Bohrung i i in einer den
Steuerschieber aufnehmenden Büchse g zu einer in deren äußere Mantelfläche eingearbeiteten
Nute 13, die ihrerseits mit der Kammer 14 in Verbindung steht. Genau so führt von
der Steuerleitung 3 ein Impulskanal 12 zu einer Kammer t5, die durch einen Ansatz
8 des :Steuerkolbens abgeschlossen ist. Dieser Ansatz hat einen größeren Durchmesser
als der Kolben 7z1, so daß der Druck in der Kammer 15 auf den Steuerschieber eine
Kraft in der gleichen Richtung ausübt wie der in der Kammer 14, herrschende Drück.
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Auf diese Weise wird vermieden, daß die beim Verschwenken des Strahlrohres
auf- ; tretenden Druckschwankungen in den Leitungen 3 und 4 die Absperreinrichtung
zur- Wirkeng bringen. Wenn z. B: das Strahlrohr nach links ausschwenkt und der Druck
in der Steuerleitung 4 gesenkt wird, so bleibt die Summe der einzelnen Drücke annähernd
konstant. Demzufolge wird durch das normale Arbeiten des Strahlrohres nicht jene
Kraft beeinlußt, die als Gegenkraft zur Feder 6 dieser bei normalem Arbeiten das
gleiche Gewicht halten und damit ein Absperren der Leitungen 3 und 4 verhindern
soll.
Sobald die Summe. der auf die Stirnfläche 7 bzw. den Schieberansatz
8 wirkenden Einzeldrücke einen gewünschten Mindestwert unterschreitet, z. B. weil
das- Strahlrohr durch Ver-. unreinigungen des Druckmittels sich zu verstopfen beginnt,
so überwiegt die Kraft der Feder 6 und bringt den Absperrschieber in die Absperrstellung,
so daß in den beiden Steuerleitungen 3 und .4 eine Strömung nicht mehr möglich ist.
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Zu den Kammern 14 und 15 und den Impulskanälen 12 und 13 ist noch
zu bemerken, claß diese auf der Kraftschalterseite von den Steuerleitungen 3 und
q. abzweigen. Das ist wesentlich, weil sonst nach Wiederüberschreiten der Druckmindestgrenze
der vom Kraftschalter kommende Druckmittelstrom den Absperrschieber gegen die Wirkung
der Feder 6 nicht öffnen könnte. Es bedürfte dann eines besonderen Eingriffes von
außen, um die Anlage wieder arbeitsfähig zu machen. Weiter bestände der Nachteil,
daß der Hilfsmotorkolben bei einseitiger Belastung den Druck in einer der beiden
Steuerleitungen so weit steigern könnte, daß der Absperrschieber gegen die Wirkung
der Feder 6 vorzeitig geöffnet würde.
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Die Spannung der Feder 6 und damit der Mindestdruck, bei dem der Absperrschieber
anspricht, kann mit Hilfe einer Schraube 16 eingestellt werden.
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Das Prinzip gemäß der Erfindung erweist sich auch in den Fällen als
nützlich, in denen abweichend von dem Beispiel nach Abb. i gefordert wird, die Anordnung
so zu treffen, daß der Hilfsmotorkolben nach Ansprechen der Absperreinrichtung von
Hand ohne Aufwand besonderer Kraft verstellt, d. h. also die beiden Druckmittelsäulen
zu beiden Seiten des Hilfsmotorkoibens bequem und verlustlos verschoben werden können.
Einen solchen Fall veranschaulicht Abb. 3, und zwar unter Anwendung des Absperrschiebers
nach Abb. 4., ,ler sich von demjenigen nach Abb. 2 wesentlich nur dadurch unterscheidet,
daß er nur einen Impulskanal 13 hat, der zu der Kammer 1a: führt, während die vorn
Ansatz 8 abgeschlossene Kammer 15 mit der zugehörigen Steuerleitung 3 unmittelbar
-in Verbindung steht.
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Die Steuereinrichtung ist, wie aus Abb.3 ersichtlich, in der Weise
geschaltet, daß der eine Absperrkolben hl des Absperrschiebers die Überbrückung
der beiden Leitungen 3 und 4. des Aggregates A und der andere Absperrkolben 7z.
die Überbrückung der beiden Leitungen 3' und q.' des anderen Aggregates B "teuert.
Die Stellung nach Abb. q. ist die Betriebsstellung, in welcher der Kolben
/ei die Überbrückung der beiden Leitungen 3 und q. des Aggregates
A und der Kolben k . die Überbrückung der Leitungen 3' und 4'
des Aggre-Bates B absperrt, so daß also die beiden Aggregate in der Weise arbeiten,
als ob die Überbrückungsleitungen nicht vorhanden wären. Wenn z. B. die beiden Strahlrohre
der Aggregate A und B nach links ausschlagen, so steigt im Aggregat
A der Druck in der Steuerleitung 3 und im Aggregat B der Druck in der Steuerleitung
4.', während der Druck in den beiden andern Steuerleitungen 3 und 3' sinkt. Als
Gegenkraft gegen die Feder 6 wirken, wie aus Abb. 4. hervorgeht, nur der Druck in
der Steuerleitung 3 des Aggregates A und der Druck in der Steuerleitung 3' des Aggregates
B. Es wird nun der Druck in der Kammer 1q. kleiner werden. Diese Druckabnahme wird
aber durch die Druckzunahme in der Kammer 15 ausgeglichen, so daß der Absperrschieber
in seiner Stellung nach Abb. 4. verharrt.
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Erst wenn die Summe der Einzeldrücke in den Kammern 1d. und i 5 einen
Mindestwert unterschreitet, überwiegt die Kraft der Feder 6 und schiebt die Kolben
hl und k2 abwärts, so daß die beiden überbrü,ckungs,-leitungen geöffnet werden.
Damit wird die selbsttätige Druckmittelsteuerung beider Aggregate unwirksam, und
es besteht die Möglichkeit, bis zur Behebung der Störung die an die beiden Servomotoren
angeschlossenen Steuerglieder behelfsweise von Hand zu verstellen.